JJG 765-1992 平面标准器检定规程.pdf

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1、ZTZTG 中华人民共和国国家计量检定规程JJG 765-1992 平面标准器Flatness Standard 1992 -02一15发布1992一08-01实施国家技术监督局发布JJG 765- 1992 平面标准器检定规程Verification Regulation of iJJG765-1992; Flatness Standard 本检定规程经国家技术监督局于1992年02月15日批准，并自1992年08月01日起施行。归口单位:航空航天工业部三O四研究所起草单位:航空航天工业部三O四研究所本规程技术条文由起草单位负责解释JJG 765-1992 本规程主要起草人:苏铁志(航空航天

2、工业部三O四研究所)参加起草人:陈奇清(航空航天工业部三O四研究所)JJG 765- 1992 目录概述(1 ) 一检定项目和检定条件(1 ) 一技术要求和检定方法(2 ) 四检定结果的处理和检定周期(7 ) 附录四面互检时计算检定方法误差实例(平面标准器总不确定度) ( 8 ) JJG 765-1992 平面标准器检定规程本规程适用于建标后作量值传递的平面标准器的周期检定。一概述平面标准器包括标准平面等倾干涉仪、150mm平面标准平晶组及210mm长平晶组。平面等倾干涉仪是用来检测平面平晶、长平晶、研磨面平尺平面度的一种高精度平面测量光学仪器，其光学原理如图1。子2号舍唱、l可怜6 图11一

3、光源(俐光灯);2一小孔光阑;3一透镜;4一半反射镜;5一上平品;6一钢球支承架;7一下平品;8一半透半反镜;9一物镜;10一目镜分划板;11一目镜标准平晶组是用来传递工作平晶用的高精度平面标准。长平晶组是用来传递研磨面平尺平面度的标准。二检定项目和检定条件1 平面标准器受检项目和主要检定工具列于表1(主要影响平面标准器测量准确度的基本技术指标)。2 检定平面标准器时室内温度为(20:t5)C。检定标准平晶时应放在检定室内时间不少于30h，放置在检定仪器内等温时间不少于2h。平晶标准器的综合误差检定时室温变化在24h内应不大于1c ，在1h的变化应不大于0.1c。1 JJG 765-1992

4、袭1序号检定项目主要检定工具1 等倾干涉仪测微目镜的示值误差及回程误差万能工具显微镜2 等倾干涉仪纵向手轮示值误差及回程误差300 mm标准尺3 等倾干涉仪接长筒的作用长平晶4 标准干涉环直径Do值的标准偏差210 mm长平晶及150mm 平品及对应支承架等倾干涉仪干涉条纹小数测量的重复性210 mm长平晶及150mm 5 平晶及对应支承架6 标准平晶的平面度工作计量器具等倾干捞仪7 150 mm标准平晶二截面平面度差工作计量器具等倾干涉仪8 标准平晶的局部平面度平面等倾干涉仪及60mm一级平晶9 标准平晶的稳定度观察数据10 平面标准器的总不确定度平面等倾干涉仪标准平晶组三技术要求和检定方法

5、3 等倾干涉仪测微目镜的示值误差及回程误差3.1 要求在整个行程8mm范围内应不大于0.01mm，回程误差应不大于0.005mm。3.2 检定方法在万能工具显微镜上检定，首先将仪器的测微目镜从仪器上取下，旋下它的目镜头后放置在万能工具显微镜的玻璃台上固定好。调整工作台使测微目镜分划板上的十字线移动方向平行，再将测微鼓轮对零。万能工具显微镜工作台再纵向移动，使测微鼓轮分划板十字刻线的中心在万能工具显微镜上读出零位的读数。然后依次将测微鼓轮对在1 , 2 , 3 , 3.5 , 3.75 , 4 , 4.55, 6 , 7 , 8 mm等点上，并依次在万能工具显微镜上分别读出以上位置的读数，每个读

6、数减去零位点的读数即为该点的实际值。测微鼓轮上的受检点的标称值与实际值之差即为该点的示值误差。回程误差是在上述检定正行各点检测后，再以最后一点对零。按上述各点反向转动2 JJG 765-1992 鼓轮得到其反向读数。正反两次同一点的读数差，即为该点的回程误差。其测量次数应不少于3次，取3次平均值定为回程误差。4 等倾干涉仪纵向手轮示值误差及回程误差4.1 要求在180mm内示值误差不大于0.1mm, 300 mm内不大于0.15mm，回程误差不大于0.1mm。4.2 检定方法将300mm标准尺放在检310mm长平晶支承架的工作台上，取下测微目镜接上接长管，调整测微目镜的位置，以便在视野内看清毫

7、米标准尺上的刻度。调整标准尺使其刻度与工作台运动方向平行，再将手轮O刻线对准指标线。用测微目镜的测微螺旋副移动分划板上的十字线，使其与毫米标准尺的起始零刻线对准，然后移动工作台，每隔30 mm检一点，在手轮刻度上读出手轮的示值误差。手轮刻度的示值误差取与标准尺刻度值的最大差值确定。手轮示值的回程误差由在正反行程同一点上的读数差值确定。其方法同3.2款。5 等倾干涉仪接长筒的作用5.1 要求测微目镜配上接长筒。调节其位置使在工作台的不同高度位置上能看到长平晶非工作面上的十字刻线，最低位置是将长平晶工作面朝上放在长平晶支承架100mm处。当按长平晶检定状况，应能在视野同时看见上下两长平晶的十字刻线

8、。5.2 检定方法试验与观察6 标准干涉环直径Do值的标准偏差6.1 要求应不大于仪器本身给定的Do值，不确定度0.01mm。6.2 检定方法分别将1150mm平面平晶及210mm长平晶支承架安装在等倾干涉仪上，放上相应的平晶后，测量视场内离中心最近较清楚两环的直径，并按式(1)求出DoDo = .j D7+1一D?、.，4EA ，、式中:D。一一标准干涉环直径;Di-一内圈干涉环直径;Di+1一一外圈干涉环直径。在10个不同干涉级的情况下，进行Do的测量，并以10次测量结果的平均值作为其Do值。10 (DOi一DO)2; = 1 = 90 (2) 3 JJG 765-1992 式中:DOi一

9、一每次测量得Do值;D。一-10次Do值的平均值。其中由(2)式算得的知不大于0.01mm。7 等倾干涉仪干涉环条纹小数测量的重复性7.1 要求重复性3应不超过0.025干涉级。7.2 检定方法在3种不同干涉级的情况下重复测量10次干涉环直径，并求出干涉级数，再按下式计算丁o(K; - K)2 = 9 式中:凡一干涉级测量计算值K;=即:K-一干涉级10次平均值。最大重复性(3)应不超过0.025干涉级。8 标准平晶的平面度8.1 要求(3) 对于1150mm的标准平晶平面度不应大于0.03m。对于210mm长平晶无自重变形的平面度在一0.3-0m范围内。8.2 检定方法1 150 mm标准平

10、晶在平面等倾干涉仪上用在1级平晶中选出的平面度较好的四块平品，以四面互检法检定。长平晶选平面度较好的四块长平晶进行。1 150 mm平晶被检两个截面应与刻字位置成45。角，每个截面的方向如图2所示。图2对长平晶应按非工作面上刻有的十字线位置进行四面互检法检定。按四面法互检时，应采用规格相同的序号为1，2 , 3 , 4四块平晶或长平晶依次组合6次。按1-2，1-3，2-3，1-4，2-4，3-4组合。4 JJG 765-1992 两两叠合的i点测得值分别设为人，乱，Cj，鸟，Ej, F;，每块平晶在该点的计算值分别设为IZ H ZEZ目l由此可得出如下方程组:贝。I z +E i =Ai I

11、i+Ez=Bi I Z+IV i = CZ llj+皿;= Di H4+IV a=ES 回z十凹i= F; 1 i一2(Ag+Bi+Ci )一(Cz+Ez十F;)一Ez-2(Ai +Di +Eif )-(Bi +C+Fa) 一6 皿z-2(Ba+Dt+Fi)一(A;+ Cj + E j) -6 IV i- 2(Ci +Ei +Fi) (Ai +Bi+ D i ) 一(4 ) 可解得四块平晶在某一截面直径方向上第t点计算值。同理可求得另一截面直径方向上平晶各点的计算值。四块平晶的平面度，按求得各点的计算值统一坐标中最大值与最小值之差来确定。其每块平晶的平面度应取两个截面中平面度最大值作为该块平晶

12、的平面度。对于长平晶只测一个截面。在平面等倾干涉仪上检定标准平晶时，将一块平晶工作面朝上，放在仪器工作台上的专用支承圈上;再放上另一个平晶专用支承圈，然后将另一块平晶工作面朝下放在该支承圈上。两块被检平晶之间由3个支承钢球支承形成一个平行空气层，它位于等倾干涉仪光路中的聚焦点附近并与光轴垂直。这时在干涉仪目镜里可观察到一组等倾干涉环。调整工作台支承螺钉，使干涉环处于分划板十字线中心。将工作台从一端移至另一端时，两端干涉环的级数变化不应超过一个干涉级，支承圈上的3个支承点应与仪器工作台上另一个支承圈的三个支承点重合。调整好测量位置，将仪器保温门关上，按要求平衡温度后进行测量。测量时对于150mm

13、平晶按+70 , + 48 , 0 , -48，一70五个点进行检定。长平晶按十字刻线每30mm检定一点。9 150 mm标准平晶两个截面平面度差9.1 要求150 mm标准平晶两个截面直径方向上的平面度之差不大于0.015m。5 JJG 765-1992 9.2 检定方法在第8款检定rp150 mm标准平晶平面度时，求得两个截面的平面度，其二者之差即为两个截面的平面度差。10 标准平晶的局部平面度10.1 要求- IU-. tT1 1=1 -J.- 2 对于rp150mm的标准平晶，在ED范围内平面度不大于0.015m;对于210mm 的长平晶在任意60mm范围内平面度不大于0.1m。10.

14、2 检定方法同8款。对于rp150mm的标准平晶，应计算+48 , 0, -48范围之内的平面度值。对于210 mm长平晶应计算相邻3个测定点范围的平面度。11 标准平晶的稳定度11.1 要求标准平晶的平面度必须稳定。年变化量应不大于0.010m。要求有连续3年的检定证书。对于210mm长平晶，两个周期检定的平面度之差应不大于0.015m。11.2 检定方法查对3年检定数据。12 平面标准器的总不确定度12.1 要求12. 1.1 必须各有一组(四块)rp150 mm标准平晶组及210mm的长平晶组，其中应各有一块上级计量部门溯源比对时有各点具体平面度值的标准平晶，在用四面法组合检定中，与标准

15、平晶其各点差值应小于0.01m。12. 1.2 对于标准平晶组在平面等倾干涉仪上四面互检的总不确定度不大于0.010m。12.2 检定方法按8款要求进行检定。检定出两个截面和各点平面度值应和参考标准平品两个截面同一点平面度值比较，其差值应符合上述要求。其不确定度计算可将式(4)的计算结果代人原来的6个测量方程式中，可得6个残差。1i=I z+E t -Ai (J2i = 1 i +皿i- B; 83i = I i+IV z-CZ (5) (J 4i = II; +田，一D;85t=E i+IV z-EZ (J 6 i =皿;+凹，一Fi6 JJG 765-1992 两块平晶平面度之和的测量不确

16、定度，由公式(6)计算:= 每块平晶平面度的测量不确定度为5 =毛,.jp 12 式中:p一一测量结果的权数.4块互检p=;n一一截面的被视tl点数.4块互检n= 50 5 =在总不确定度35应不超过0.010m。四检定结果的处理和检定周期(6) (7) 13 经检定符合本规程要求的平面标准器应出具计量标准器检定证书。不符合本规程要求的不能作为平面标准器，填发检定结果通知书。14 平面标准器应两年溯源比对一次，以确保量值传递的准确、可靠。7 附录D 四面互检时计算检定方法误差实例(平面标准器总不确定度)平晶四块互检检定记录(任一截面)送检单位:拯革些翠规格:坐50温度:(20士0.2)标准平晶

17、:因些互盘干涉环标准直径:主理旦旦互检编号:(1) 82 - 03/68016 (2) 72048/68016 (3) 68016/64016 (4) 72048182 - 03 (5) 82 -03/64016 (6) 72048/64016 =。吨。u-33互检检定干涉环直径(mm)干涉环级数1 2块互检C; = k; - ko z 自n-C.川 d;=c;一cn 次序位置d=a a2 k; n D.; = d; 2 a a2 +70 6.39 1.45 4.84 一0.56。+48 6.35 1.25 4.83 一0.49+0.07 + 0.010 一0.03一0.0089(1) 。6.

18、22 1.65 4.57 一0.33十0.23+0.35 -0.12 -0.0354 82 - 03/68016 -48 5.95 1.97 3.98 一0.01+0.55 +0.58 一0.03- 0.0089 一705.80 2.10 3.70 +0.13 +0.69 +0.69 。+70 6.38 1.52 4.86 -0.51 。+48 6.24 1.70 4.54 一0.31+0.20 +0.12 +0.08 + 0.0236 (2) 。6.03 1. 91 4 . 12 -0.08 +0.43 +0.37 +0.06 十0.017772048/68016 - 48 5.73 2.1

19、8 3.55 -0.20 十0.71+0.62 +0.09 + 0.0266 -70 5.70 2.22 3.48 +0.23 十0.74+0.74 。叶am-33续表互检检定干涉环直径(mm)干涉环级数2块互检1 1 次序位置Ci = k; - ko -7-1 c, d;=Ci一CnA 1 a2 d=1 - a 2 h n D，.;=d;一z 2 +70 6.62 1.20 5.24 一0.87。+ 48 6 .47 1.33 5. 14 - 0 .68 +0.19 + 0.16 +0.03 + 0.0089 (3) 。6.21 1.61 4.60 一0.35+0.52 + 0.52 。64

20、016/68016 - 48 5.86 1.96 3.90 十0.03+0.90 + 0.88 +0.02 + 0.0059 - 70 5.72 2.12 3.60 + 0.17 + 1. 04 + 1.04 。+ 70 6.56 1.60 4.96 - 0 .57 。+48 6.37 1.80 4.57 - 0 .33 +0.24 + 0 .11 +0.13 + 0.0384 (4) 。6. 16 2.00 4. 16 一0.10+ 0.47 + 0.36 +0. 11 + 0.0325 72048182 - 03 - 48 5.88 2.27 3.61 +0. 17 +0.74 + 0.6

21、1 +0.13 + 0.0384 - 70 5.91 2.25 3.66 十0.15+ 0.72 + 0.72 。+70 6.63 1.52 5. 11 一0.67。+48 6.61 1. 57 5.04 一0.62+0.05 +0.04 +0.01 +0.0030 (5) 。6.57 1.62 4.95 - 0.56 +0.11 + 0.13 一0.02一0.005982 - 03/64016 - 48 6.43 1.71 4.72 -0.42 + 0.25 + 0.21 +0.04 十0.0lJ.8 一706.43 1.71 4.72 一0.42+ 0.25 + 0 .25 。+70 6.

22、76 1.44 5.32 - 0.80 。+48 6.58 1.65 4.93 一0.55+0.25 + 0.11 +0.14 + 0.0413 (6) 。6.35 1.86 4.49 - 0.29 +0.51 + 0.35 + 0.16 + 0 .0472 72048/64016 - 48 6.17 2.06 4.11 - 0.08 +0.72 + 0.59 +0.13 十0.0384- 70 6.16 2.01 4.15 - 0.10 +0.70 + 0 .70 。、。JJG 765-1992 设x(68016) , y (64016) , z (72048) , m (82 -03)分别

23、为I、H、皿、凹按式(4)解得:(单位:m)每块平晶的平面度偏差如下:。I-0.0174 IH + 0.013 5 m + 0.039 一0.0056 + 0.011 0 + 0.033 。计算方法试差:按式(5)解得残差如下:( 0 = - 0 . 005 4 ( 5 = - 0.003 ( l = - 0.003 7 ( 5 = 0.0037 ( 2 =0.0024 ( 3 =0.0034 ( 6= - 0.005 5 ( 2 =0.0038 ( 3 = 0.000 1 ( 6= - 0.0036 。凹一0.0150 + 0.001 7 。( 4 = 0.002 3 ( 4 = 0.000

24、 1 ( l = - 0.0020 ( 2 = - 0.0007 ( 3 = - 0.002 ( 4 =0.001 2 ( 5 = - 0.0005 ( 6 = -0.0022 按(7)式解得S0.002569 平面标准器总不确定度为0.0077。10 中华人民共和国国家计量检定规程平面标准器JJG 765-1992 国家技术监督局颁布 中国计量出版社出版北京初平墨西街甲z号邮政编码100013 电话(010)64275360北京市迪鑫印刷厂印刷新华书店北京发行所发行版权所有不得翻印法880 mm X 1230 rnm 16:1f本印张1字数14千字1992年7月第1版2001年1月第2次印刷印数5001一7000统一书号155026- 12S() 定价:14.00元